Bitcoin och andra så kallade kryptovalutor finns bara online. Ändå har dessa virtuella pengar verkliga miljökostnader. Faktum är att effekterna av virtuella valutor är högre än för någon annan typ av pengar, visar nu studier.
Prefixet “krypto-” kommer från det grekiska ordet för “dold” eller “hemlig”. (Det är samma prefix i “kryptografi.” Det är studiet av koder och annan säker kommunikation.)
Regeringar eller centralbanker har traditionellt gett ut mer konventionella typer av pengar. Dessa institutioner sätter det nominella värdet av dessa pengar. De kontrollerar också dess utbud. Däremot finns det ingen central auktoritet för Bitcoin och andra kryptovalutor. Och digitala valutor har inget fast värde.
“Det enda värdet i Bitcoin är det upplevda värdet som människor är villiga att betala”, förklarar smartkortsexperten Uwe Trüggelmann. Han leder TruCert Assessment Services. Det är i Nanaimo, British Columbia. Att bristen på ett fast värde, noterar han, utgör ekonomiska risker för människor som köper Bitcoin eller andra kryptovalutor.
Utan någon regering som är ansvarig använder varje kryptovaluta ett utspritt nätverk av datoranvändare. Varje nätverk håller reda på alla transaktioner som görs med sin valuta. Varje batch av nya transaktioner utgör det som kallas ett nytt block. Varje block läggs till i en lång huvudbok med data. Datasträngen i den virtuella redovisningen kallas en blockchain.
Förklarare: Vad är en algoritm? Regler för varje kryptovaluta styr vem som kan lägga till nya block i en blockkedja. Bitcoin och vissa andra typer använder regler som kallas “bevis på arbete.” Algoritmer ger en allt svårare serie av matematiska problem online. Människor i nätverket tävlar sedan om att lösa dem.
När dessa problem blev svårare började många konkurrenter använda maskiner som gör snabba slumpmässiga gissningar för att lösa pusslen.
Så, “du måste först spela ett gissningsspel”, förklarar Alex de Vries. Baserad i Almere, Nederländerna, är de Vries grundare och chef för Digiconomist. “Endast de som gissar rätt får lägga till ett nytt block till blockkedjan,” säger han – “och få en belöning.” Med Bitcoin, till exempel, har den belöningen två delar. En är avgiften för transaktionerna på det nya blocket. Den andra är några nya Bitcoin. Den korrekta gissarens arbete kallas därför för att “bryta” Bitcoin.
Datorarbetet bakom den gruvdriften är dataintensivt. Det använder också mycket resurser. Detta förklarar dess höga miljökostnader. Dessa kostnader förblir i stort sett osynliga för användarna. Men de har väldigt verkliga – och synliga – effekter.
Energisvin Kryptovalutaberäkningar förlitar sig på “många mycket riktiga maskiner som använder mycket riktigt elektricitet”, noterar de Vries. Deras nummerknäppning sker i datacenter som använder massor av specialiserade datorer. Denna utrustning går konstant. Som ett resultat använder den enorma mängder energi. Bara Bitcoins system använder mer energi än vissa länder, som Nederländerna, Tjeckien eller Chile.
Gruvarbetare i kryptovaluta köper elen de använder. Och det mesta av den elen kommer från fossila bränslen. Priserna på kol och petroleum är mycket lägre än de borde vara. Det beror på att dessa industrier har fått statlig hjälp (så kallade subventioner). Dessutom återspeglar inte priserna människor betalar för fossila bränslen alla effekter från föroreningar. Förbränning av dessa bränslen släpper ut växthusgaser, som kan värma jordens klimat. Föroreningar från fossila bränslen kan också skada människors hälsa. Men fossilbränsleföretag betalar inte dessa kostnader.
Forskare vid University of New Mexico i Albuquerque räknade nyligen upp kostnaderna för förorening från Bitcoin. Från och med 2018 ledde varje $1 i värde som skapades från Bitcoin-brytning i USA till hälso- och klimatskador värda uppskattningsvis $0,49. Det är ungefär hälften av värdet av Bitcoin som bröts. Teamet delade med sig av sitt arbete i januarinumret 2020 av Energy Research & Social Science
.
Konkurrensen bland gruvarbetare driver upp den energianvändningen. I maj 2021 gjorde datorer i Bitcoin-gruvnätverket cirka 180 kvintiljon gissningar varje sekund. (Det är 18 följt av 19 nollor). Varje bitcoin såldes för cirka $36 000 den månaden. I början av december 2021 hade försäljningspriset stigit till cirka 57 000 USD. Så gruvföretag hade ännu mer incitament att konkurrera.
Denna person håller på att montera en digital “gruvrigg” för att lösa matematiska pussel — sådana som kan låta honom bryta Ether eller någon relaterad kryptovaluta. De beräkningar som är involverade i att bryta Bitcoin enbart använder enorma mängder elektricitet.South_agency/E+/Getty Images Plus
Nyere och nyare datorer
De speciella datorer och utrustning som gruvföretag använder använder aluminium, koppar, järn, kisel och andra material. Det betyder att brytning av kryptovaluta också kräver verklig gruvdrift, konstaterar Christina Cogdell. Hon är kulturhistoriker vid University of California, Davis. Hennes studier fokuserar på hur energi, material och design har förändrats över tid.
Att bryta råvaror och tillverka datorer använder energi och skapar avfall. Båda bidrar till föroreningar, konstaterar hon. Och med hård konkurrens ersätter gruvarbetare i kryptovaluta ofta sina datorer med nyare modeller. De gamla — och råvarorna som gick in i dem — blir skräp.
Varje år, nu, producerar Bitcoin-nätverket ungefär lika mycket elektroniskt avfall som hela landet Luxemburg, rapporterar de Vries och andra. Med andra ord, varje Bitcoin-transaktion producerar ungefär 135 gram (4,8 ounces) elektroniskt avfall. Det är ungefär vikten av en iPhone 12 mini. Det avfallet återvinns i allmänhet inte. Den hamnar bara på deponier.
“Elektroniskt avfall innehåller ett gäng giftiga material som läcker ut i marken och grundvattnet”, förklarar de Vries. Om avfallet förbränns kommer föroreningar ut i luften. “Alla de där giftiga materialen som kommer in i grundvattnet eller luften är bara riktigt dåliga för människors hälsa”, säger han. Det värsta av allt, tillägger han, skadar de flesta av dessa föroreningar människor som inte tjänar på kryptovalutor.
Energi som används för brytning av kryptovalutor kan också minska stabiliteten i elnätet. Och det ständiga behovet av nya datorer kan förvärra bristen på andra enheter som använder datorchips. De Vries och hans kollegor delade med sig av sina resultat i One Earth i juni 2021 och i Resurser, bevarande och återvinning i december 2021.
Inte alla kryptovalutor använder proof-of-work-system, som Bitcoin gör. Vissa använder ett proof-of-stake-system. Här får nätverksanvändare med mer av en kryptovaluta godkänna fler nya block än de med mindre insatser. Användaren som lägger till varje nytt block tar ut avgifter för transaktioner i den mängden data. Och de som fuskar riskerar att förlora sin insats.
Ether är en kryptovaluta som hanteras av ett nätverk som kallas Ethereum. Detta nätverk planerar att byta till proof-of-stake någon gång i år. Under det äldre proof-of-work-systemet använde Ether-utvinning ungefär lika mycket energi som hela nationen Nya Zeeland. Bytet kan minska Ethereums energianvändning med cirka 99 procent, rapporterade Washington Post
i november 2021 .
Samtidigt fortsätter brytning av Bitcoin och andra kryptovalutor att öka den globala föroreningen. “I slutändan”, säger de Vries, “handlar det om vår planets allmänna hälsa.”